第二章 网络通信基础ppt课件.ppt

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1、第二章数据通信基础内容提要：1、基本概念2、信息及其主要特征3、传输介质4、数据编码5、多路复用技术6、数据交换技术7、差错控制8、小结本章学习要求：1、掌握基本数据通信模型2、掌握信息、数据、信号、信道、模拟、数字和带宽基本概念3、掌握点－点通信方式分类以及通信线路结构4、掌握同步与异步通信方式5、掌握DTE和DCE的概念6、掌握传输信号错误检测技术，包括奇偶检验法、块奇偶检验法、CRC校验原理7、掌握流量控制的停－等方式以及滑动窗口法8、掌握差错控制中的返回全部重发方式和选择性重发方式9、掌握

2、面向字符和面向比特的链路控制规程10、掌握频分多路复用、时分多路复用和统计时分多路复用的基本原理一、基本概念1、数据通信中的基本概念信息是对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识。数据是把事件的某些属性规范化后的表现形式。信号是数据的具体物理表现，具有确定的物理描述。信道是传输信号所经过的路径，包括传输介质和中间的一些设备。分为数字信道、模拟信道。模拟是与连续相对应的。模拟数据取某一区间的连续值，而模拟信号是一个连续变化的物理量。比如声音信号就是一个连续变化的物理量。数字是与离散相对应的。数字数

3、据取某一区间内有限个离散值，而数字信号是取几个不连续的物理状态来代表。比如计算机里用高低电平信号来表示信息，就是一个离散的物理量。一、基本概念信道的带宽一般信道都有一个最高的信号频率和最低的信号频率，只有在这两个频率之间的信号才能通过这个信道，这两个频率的差值就叫做这个信道的带宽，单位是Hz。信道的容量（最大速率）数据在信道中传输会有他们的速度——比特率，这里面最高的比特率就叫做这个信道的容量，单位是bps。类似公路都有最高限速，日常中也会把信道容量叫做“带宽”的，比如“带宽10M的网络”，“网络

4、带宽是10M”等等。所以这两个概念也很容易混淆：我们平常所说的“带宽”不是带宽，而是信道容量。数字通信：如果信息的自然形态是模拟的，如语言、图像经数字化处理后，用数字信号的形式进行传送称为“数字通信”。数据通信:将数据不管用哪种形式的信号进行传送都叫“数据通信”。一、基本概念基带:频谱从“0”开始而未经任何处理的脉冲信号所占据的频率范围。（方波固有的频率）基带信号：将由不同电压表示的数字信号1或0。频带信号：将数字信号调制后形成的模拟信号。基带传输：数字数据以原来的“0”或“1”的形式在信道上传送

5、，称为基带传送。频带传输：代表数据的二进制“1”和“0”，通过调制解调器，变换成具有一定频带范围的模拟信号进行传输。2、数据通信的一般概念通信的三个要素：信源、信宿和信道噪声信源发送器信道接收器信宿源系统目的系统任何信道都不是完美无缺的，因此会对传输的信号产生干扰，称为“噪声”。外界：闪电、串扰、电气设备内部：介质特性（衰减、延迟－与频率有关）3、数据通信系统的主要技术指标数据传输速率波特率RB又称为波形速率，码元速率。指数据通信系统中，线路上每秒传送的波形个数。RB=1/T（单位：波特band）

6、比特率又称信息速率或位速率，反映一个数据通信系统每秒所传输的二进制位数，Rb=RBlog2M（单位是每秒比特，bit/s，bps）其中：M---一个波形代表的有效状态数，是2的整数倍。消息速率（Rm）如字符/妙等3、数据通信系统的主要技术指标误码率PcPc＝错误接受的码元数/传输的码元总数误位率Pb误字符率Pw信道容量指能传输信息的最大能力，用单位时间内最大可传送的比特数表示。二、信息及主要特征1、数字信道与模拟信道2、信道的最大传输速率（信道容量）香农定理：非理想状态下的信道容量与信道带宽的关系

7、：C=Blog2(1+S/N)(bps=比特/秒)C为信道容量，B为信道带宽，S为信号功率，N为噪声功率，香农定理指出：1）提高信噪比能够增加信道容量。2）当噪声功率N趋于0时，信道容量趋于无限大，即无干扰信道的容量为无限大。奈奎斯特定理：理想状态下的信道容量与信道带宽的关系：C=2Blog2M（bps）M为对数据进行编码的逻辑值（或者信号电平的个数）。(思考什么情况下的位速率与码元速率相等？)信道的最大传输速率（信道容量）例1：有一无干扰信道，其带宽为3600HZ，用32种电压对数据编码，计算该

8、信道的最大数据传输速率。解：由公式C=2Blog2M，得：C=2*3600*log232=36000bps答：该信道的最大传输速率为36000bps例2：若数字信道的带宽为3000Hz，采用四进制传输，计算无噪声时该数字信道的信道容量。数据的传输方式1、信道的通信方式点－点通信按信息发送的方向，分为单工方式：信息固定地从一端（发送端）传送到另一端（接受端）。半双工方式：信息可以向两个相反方向传送但不能同时进行。全双工方式：在这种方式中，能同时在两个相反方向上传输信息，因此需要两个独